TW201900523A - 包括垂直轉運裝置之倉儲系統 - Google Patents

Abstract

提供一種用於固持複數個標準化容器之裝載倉儲系統，包含位於第一層上之第一儲料器及位於第二層上之第二儲料器。第一與第二儲料器各包含至少一裝載支撐件，用於支撐標準化容器。地板位於第一與第二儲料器之間。地板界定門架，門架介於、且直接連接於第一與第二儲料器之間。門架對準第一及第二儲料器中之裝載支撐件。垂直轉運裝置對準第一及第二儲料器中之裝載支撐件，且佈設成使標準化容器移動通過第一與第二儲料器之間的門架。亦提供一種操作裝載倉儲系統之方法。

Description

包括垂直轉運裝置之倉儲系統 【交叉參考相關申請案】

本專利申請案主張2017年4月6日申請之題名為「垂直轉運裝置」的美國臨時專利申請案第62/482,395號，上述申請案之全部內容被視為本申請案內容之部份且藉參考方式併入本案中。

一種倉儲系統。更明確地，一種包括垂直轉運裝置之倉儲系統，用於使標準化容器直接在建築物之不同樓層上的儲料器之間移動。

儲料器(stockers，STKs)係在眾多工業中用於固持標準化容器、加工物件或其組件之一種型式的倉儲隔室。專門形式之儲料器可包含用於特定應用之特殊特徵。例如，用於在半導體製造工廠中固持前開式晶圓傳送盒(FOUP)之儲料器可包含外殼及專門界面，此等外殼用於保持受控環境，且此等專門界面用於與自動物料搬運系統(automated material handling system，AMHS)交互作用。在某些應用中，需要在建築物之多重不同層上有儲料器。如第1圖至第4圖中所圖示者，傳統上使標準化容器1在建築物之第二層4上的儲料器2與第一層3的儲 料器2之間移動的方法，需要使標準化容器1從第二層4上之儲料器2的層架5水平移出至分離舉升裝置6。一旦標準化容器1位於舉升裝置6上，即與舉升裝置6一同垂直地移動至第一層3。標準化容器1接著經由輸送機7而水平地移動至第一層3上之儲料器2的層架5中。上述系統可更包含架空轉運系統8，用於使標準化容器1移動至儲料器2之不同區間。緣是，上述方法需要多重步驟，且包含有多重設備，來移動標準化容器1。上述方法亦需要使標準化容器1移動通過多重不同空間，因此增加潛在污染之風險。

有鑑於上述者，仍有需要對於使標準化容器在裝載倉儲系統內、且特別地在建築物不同層垂直機架間移動之系統加以改善。

依據本案之一構想，提供一種裝載倉儲系統，用於固持標準化容器。裝載倉儲系統包含第一儲料器及第二儲料器，第一儲料器位於建築物之第一層上，第二儲料器位於建築物之第二層上。第一與第二儲料器各包含至少一裝載支撐件，用於支撐標準化容器。地板位於第一與第二儲料器之間。地板界定門架，門架介於、且直接連接於第一與第二儲料器之間，以容許標準化容器在第一與第二儲料器之間移動。門架對準第一儲料器中之至少一裝載支撐件、及第二儲料器中之至少一裝載支撐件。垂直轉運裝置對準第一儲料器中之至少一裝載支撐件、及第二儲料器中之至少一裝載支撐件，且佈設成使標準化容器移動通過第一與第二儲料器之間的門架。

依據本案之另一構想，提供一種方法，使一標準化容器在一裝載倉儲系統內、直接於一建築物之第一層上的第一儲料器與建築物之第二層上的第二儲料器之間移動，第一儲料器包含第一裝載支撐件，第二儲料器位於第一儲料器正上方且包含第二裝載支撐件。地板位於第一與第二儲料器之間。門架藉地板界定於第一與第二儲料器之間，對準第一儲料器中之第一裝載支撐件、及第二儲料器中之第二裝載支撐件。上述方法之步驟包括將標準化容器設置於第一儲料器內之裝載支撐件上、將標準化容器與垂直轉運裝置接合、使標準化容器與垂直轉運裝置一同從第一儲料器移動通過門架而至第二儲料器、使標準化容器位於第二儲料器內之第二裝載支撐件上、及使標準化容器與垂直轉運裝置脫離。

緣是，本發明之垂直轉運裝置可直接在儲料器之間以垂直轉運裝置轉運標準化容器通過門架，而無需藉其他輸送裝置之轉運，因此可較先前技術之系統更快速地轉運標準化容器。亦，由於本發明容許標準化容器直接在建築物之不同層上的垂直機架之間移動，無需標準化容器移動通過多重不同空間(譬如在輸送機或架空轉運裝置上)，因此與潛在污染關聯之風險將最小化。更，本發明容許標準化容器在不同輸送裝置之間，以較先前技術之方法者少之轉運來移動，藉此使可能起因於每一轉運之傷及標準化容器內容物的風險最小化。

1‧‧‧標準化容器

2‧‧‧儲料器

3‧‧‧第一層

4‧‧‧第二層

5‧‧‧層架

6‧‧‧分離舉升裝置

7‧‧‧輸送機

8‧‧‧架空轉運系統

20‧‧‧裝載倉儲系統

22‧‧‧標準化容器

24‧‧‧上方室

26‧‧‧中間室

28‧‧‧下方室

30‧‧‧第一多孔板

32‧‧‧第二多孔板

34‧‧‧底部地板

36‧‧‧天花板

38‧‧‧儲料器

40‧‧‧儲料器

42‧‧‧儲料器

44‧‧‧裝載支撐件

46‧‧‧起重機

48‧‧‧臂總成

50‧‧‧第一門架

51‧‧‧第二門架

52‧‧‧垂直轉運裝置

54‧‧‧支腳

56‧‧‧支持壁

58‧‧‧線性移動塊

60‧‧‧線性移動軌道

62‧‧‧抓握機構

64‧‧‧艙框架

100‧‧‧方法

102、104、106、108、110、112、114‧‧‧步驟

120‧‧‧裝載倉儲系統

144‧‧‧裝載支撐件

152‧‧‧垂直轉運裝置

當結合隨附圖式考慮時，將藉參考以下詳細說明而更清楚 了解、因此輕易地理解本發明之其他優點，其中：第1圖係包含先前技術裝載倉儲系統之製造設施的剖面側視圖；第2圖係第1圖製造設施之上方、無塵室樓層的佈置上視圖；第3圖係第1圖製造設施之中間、次要製造/公用層的佈置上視圖；第4圖係一設計圖，其顯示在第1圖製造設施之中間、次要製造/公用層上的儲料器之側面剖視圖；第5圖係一製造設施之概略剖面側視圖，其包含依據本案之一構想的垂直轉運裝置的第一實施例；第6A圖係依據本案之一構想的第一架構中之分隔層架板上視圖；第6B圖係依據本案之一構想的第二架構中之第6A圖的分隔層架板上視圖；第7圖係製造設施之示意剖面側視圖，其包含依據本案之一構想的垂直轉運裝置的第二實施例；第8A圖係裝載支撐件之側視圖，上述裝載支撐件包含依據本案之一構想的圍繞標準化容器之艙框架；第8B圖係第8A圖之裝載支撐件的前視圖，上述裝載支撐件包含圍繞標準化容器之艙框架；第9圖係使標準化容器在裝載倉儲系統內移動的方法的流程圖；第10圖係依據本案之一構想的流程圖，其包含第9圖方法之 一次步驟；及第11圖係依據本案之另一構想的流程圖，其包含第9圖的方法之複數個次步驟；及第12圖係依據本案之另一構想的流程圖，其包含第9圖的方法之複數個次步驟。

請參考圖式，其中相似之標號在所有數個視圖中皆指示相當之部件，且提供用於儲存標準化容器的裝載倉儲系統20、120。如第5圖至第8B圖中最清楚地顯示者，標準化容器22可為前開式晶圓傳送盒(front opening unified pods，FOUP)22，上述標準化容器22通常用於半導體製造工廠中以固持與運輸半導體晶圓。應理解的是亦可利用其他容器。如圖式所示者，系統20、120可包含上方室24、中間室26、及下方室28彼此垂直地堆疊於另一者上方。每一室24、26、28皆可位於地面層之處、以上、或以下之任何實體層，且可設置任何數量之室。除此以外，上述室可用於各種目的，包含但不限於半導體組裝作業之次製造室、雜物室、及無塵室。第一多孔板30(或地板)隔開上方與中間室24、26，且第二多孔板32(或地板)隔開中間與下方室26、28。底部的地板34設於下方室28中，且天花板36設於上方室24中。多孔板30、32、地板34及天花板36可經由降流系統而保持室清潔，其中清潔空氣係通過天花板36而供應，且朝下流通過第一及第二多孔板30、32，且最終通過地板34流出，以提供受控環境。應理解的是，可利用其他型式之地板/板。

每一室24、26、28皆包含一儲料器(STK)38、40、 42。更明確地，上方室24包含第一儲料器38、中間室26包含第二儲料器40、及下方室28包含第三儲料器42。儲料器38、40、42之每一者各為一區域，一個或更多標準化容器22被收容於上述區域處(譬如前開式晶圓傳送盒(FOUP)22)。儲料器38、40、42可各包含外殼及專門界面，外殼用於保持受控環境，專門界面用於與自動物料搬運系統(AMHS)交互作用。除此以外/另一選擇，儲料器38、40、42所在之整個室可如上所述為受控環境。每一儲料器38、40、42各包含複數個裝載支撐件44、144，裝載支撐件44、144之每一者皆佈設成固持標準化容器22之至少一者。裝載支撐件44、144可包含層架44、144、隔室、機架、吊鉤、夾鉗、或其他用於固持標準化容器22其中之一或多者的結構或機構。在示例實施例中，裝載支撐件44、144係為層架44、144。儲料器38、40、42之每一者更包含起重機46，起重機46調整成適於使容器在儲料器38、40、42內、於不同裝載支撐件44、144之間移動。起重機46之每一者可各包含一臂總成48(概略地顯示)，臂總成48包含對應帶輪、纜線、及/或其他使容器22在儲料器38、40、42內移動之機構。

第一門架50連接上方室24中之第一儲料器38與中間室26中之第二儲料器40。第二門架51連接中間室26中之第二儲料器40與下方室28中之第三儲料器42。第一門架50提供第一與第二儲料器38、40之間的直接存取，且第二門架51提供第二與第三儲料器40、42之間的直接存取。第一與第二門架50、51呈現第一與第二多孔板30、32中之開口。門架50、51被調整尺寸，使得標準化容器22可穿越通過。建築物之上方、中間、及 下方室24、26、28可彼此緊鄰，如第5圖及第7圖中顯示者。另一選擇，上方、中間、與下方室24、26、28可藉一個或更多中間層、或者譬如檢修通道(catwalk)或風管(plenum)等其他空間而分離。在這種情況下，門架50、51可呈一個或更多管件、或者其他延伸通路之型式，在上方、中間、與下方室24、26、28之儲料器38、40、42之間類似電梯升降道垂直地延伸。

設置一個或更多垂直轉運裝置52、152，以使標準化容器通過門架50而在儲料器38、40、42之間轉運。垂直轉運裝置52、152係與層架44、144及門架50垂直對準地設置，且可線性地移動而使得標準化容器22可在儲料器38、40、42之間線性地移動，同時仍保持與層架44、144垂直對準。

依據一構想，一個或更多裝載支撐件44、144可在用於固持標準化容器22之第一架構、與用於經由垂直轉運裝置52、152容許標準化容器22垂直地穿越通過之第二架構之間移動。舉例來說，依據第5圖至第6B圖中所示系統之實施例，裝載支撐件44可為分隔層架板44，其包含二支腳54，支腳54大體上彼此平行，各自從支持壁56起沿朝前方向延伸，且各自佈設成與朝前方向垂直地沿側向朝外移動。分隔層架板44可在如第6A圖中所示與支腳54彼此緊鄰以固持標準化容器22於其上的第一架構、與第6B圖中所示與支腳54彼此間隔以容許標準化容器22垂直地穿越通過的第二架構之間移動。線性移動(linear motion，LM)塊58可連附至每一支腳54，且可沿著沿支持壁56設置之線性移動軌道60移動，以容許支腳54在第一與第二架構之間沿側向移動。

如第5圖中顯示者，垂直轉運裝置52可包含一個或更多吊重器52，設置於儲料器38、40、42內。吊重器52可包含抓握機構62，以選擇性地接合標準化容器22其中一者上之對應突耳49，且使標準化容器22之其中一者位在吊重器48下方且在垂直機架26、30之間作垂直移動。吊重器48可與先前技術清除架空運輸車(cleanway overhead transport vehicle，CLW)中使用之型式類似。如圖式所示者，吊重器48可連接至起重機46以提供吊重器48之移動，或其可連接至分離致動機構。

依據第7圖至第8B圖中所示系統120之實施例，裝載支撐件144之至少一者可包含艙框架64，用於圍繞標準化容器22，且裝載支撐件144可在儲料器38、40、42之間移動，以在其中輸送標準化容器22。如此，裝載支撐件144可與電梯車廂相似地作用，以在儲料器38、40、42之間垂直地輸送標準化容器22。

依據第8圖中所示之一構想，垂直轉運裝置152可包含層架板152或軌道，以使一個或更多裝載支撐件144、與設置於其上之對應標準化容器22在儲料器38、40、42之間移動。層架板152可譬如使二個或更多裝載支撐件144共同移動。依據一構想，一個或更多裝載支撐件144可依可移動式連接至層架板152，以相對於層架板152垂直地移動。如此，選定之可移動層架板152可在儲料器38、40、42之間移動，同時使其他者可保持靜止不動。另一選擇，層架板152可佈設成，可相對於其餘儲料器38、40、42移動，且裝載支撐件144可固定於層架板152而與其一同移動。

請參考第9圖，提供一種方法100，使標準化容器22在裝載倉儲系統20、120內而直接於一建築物之第一層24上的第一儲料器38、與建築物之第二層26上的第二儲料器40之間移動，第一儲料器38包含第一裝載支撐件44、144，第二儲料器40位於第一儲料器38正上方且包含第二裝載支撐件44、144，其中地板及/或板30位於第一與第二儲料器38、40之間，且其中門架50係藉地板30界定於第一與第二儲料器38、40之間而與第一儲料器38中之第一裝載支撐件44、144、及第二儲料器38、40中之第二裝載支撐件44、144對準。方法100包含102設置標準化容器於第一儲料器38內之裝載支撐件44、144上。方法亦包含104將標準化容器與垂直轉運裝置52、152接合。方法亦包含106使標準化容器22與垂直轉運裝置52、152從第一儲料器38移動通過門架50而至第二儲料器40。方法亦包含108使標準化容器22位於第二儲料器40內之第二裝載支撐件44、144上。

依據第5圖中所示、及第10圖流程圖中所示之實施例，將標準化容器與一垂直轉運裝置20接合之步驟104可包含將標準化容器22之突耳49與連附至吊重器52之對應抓握機構62直接接合的次步驟110。

依據第7圖中所示、及第11圖流程圖中所示之系統120的實施例，將標準化容器與垂直轉運裝置20接合之步驟104可包含將裝載支撐件144從第一儲料器38沿軌道60移動通過門架50而至第二儲料器40的次步驟112。

依據第12圖之流程圖，將標準化容器與垂直轉運裝置20接合之步驟104可亦包含使一個或更多裝載支撐件44在 固持標準化容器22之第一架構、與容許標準化容器22垂直地穿越通過之第二架構之間移動的次步驟114。明確地，如第6A圖及第6B圖中顯示者，上述方法可包含使裝載支撐件44之二支腳54朝外沿側向移動。

明顯地，可能鑑於以上教示而有眾多修飾與變更，且除有特別說明者外，可在隨附申請專利範圍之範疇內實行此等修飾與變更。此等先前列舉者應被解釋為，涵蓋了發明新穎性可在其中行使其效用之任何組合。申請專利範圍裝置項中使用「該(said)」字係指一正面列舉前述詞應包含於申請專利範圍之涵蓋範圍中，而一詞語前之「該(the)」字則不表示包含於申請專利範圍之涵蓋範圍中。

Claims (15)

1. 一種裝載倉儲系統，用於固持複數個標準化容器，包括：一第一儲料器及一第二儲料器，該第一儲料器位於一建築物之一第一層上，該第二儲料器位於該建築物之一第二層上，該等第一與第二儲料器各包含至少一裝載支撐件，用於支撐該等標準化容器；一地板，位於該等第一與第二儲料器之間；該地板界定一門架，該門架介於、且直接連接於該等第一與第二儲料器之間，以容許該等標準化容器在該等第一與第二儲料器之間移動，該門架界定成，對準該第一儲料器中之至少一該等裝載支撐件、及該第二儲料器中之至少一該等裝載支撐件；及一垂直轉運裝置，對準該第一儲料器中之該等裝載支撐件之至少一者、及該第二儲料器中之該等裝載支撐件之至少一者，且佈設成使該等標準化容器移動通過該等第一與第二儲料器之間之該門架。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝載倉儲系統，其中該垂直轉運裝置包含一吊重器，該吊重器包含一抓握機構，以選擇性地接合該標準化容器上之一對應突耳，且使該標準化容器在該吊重器下方垂直地移動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之裝載倉儲系統，其中該等儲料器之每一者更包含一起重機，且其中該吊重器與該起重機耦接以提供該吊重器之移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之裝載倉儲系統，其中該第一儲 料器之該至少一裝載支撐件與該第二儲料器之該至少一裝載支撐件各包含一層架板，該層架板包含二支腳，該等支腳可在該等支腳定位成彼此緊鄰以固持該等標準化容器的一第一架構、與該等支腳彼此間隔以容許該垂直轉運裝置及該等標準化容器通過該等支腳之間的一第二架構之間彼此相對地移動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之裝載倉儲系統，其中該垂直轉運裝置更包含一支持壁，其中該等支腳以彼此平行關係沿著與該支持壁垂直之一朝前方向延伸，且其中該等支腳係與該支持壁以滑動式耦接且可沿該支持壁在該等第一與第二架構之間移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之裝載倉儲系統，其中該垂直轉運裝置包含至少一軌道，延伸通過該等第一與第二儲料器之間的該門架，且其中該等裝載支撐件之至少一者係在該等第一與第二儲料器之間耦接該軌道且可沿該軌道移動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之裝載倉儲系統，其中該裝載支撐件包含一機殼，該機殼用於圍繞該等標準化容器，且其中該機殼係與該軌道之至少一者耦接。
8. 如申請專利範圍第1項所述之裝載倉儲系統，其中該等儲料器之每一者中之該至少一裝載支撐件各包含複數個彼此垂直對準之裝載支撐件。
9. 如申請專利範圍第8項所述之裝載倉儲系統，其中該等儲料器之每一者更包含一起重機，該起重機用於使該等標準化容器在該複數個裝載支撐件之間移動。
10. 一種使一標準化容器在一裝載倉儲系統內、直接於一建築物之一第一層上的一第一儲料器與該建築物之一第二層上的一第二儲料器之間移動的方法，該第一儲料器包含一第一裝載支撐件，該第二儲料器位於該第一儲料器正上方且包含一第二裝載支撐件，其中一地板位於該等第一與第二儲料器之間，且其中藉該地板於該等第一與第二儲料器之間界定一門架，該門架對準該第一儲料器中之該第一裝載支撐件、及該第二儲料器中之該第二裝載支撐件，該方法之步驟包括：設置一標準化容器於該第一儲料器內之該第一裝載支撐件上，將該標準化容器與一垂直轉運裝置接合；使該標準化容器與該垂直轉運裝置一同從該第一儲料器移動通過該門架而移動至該第二儲料器、及使該標準化容器位於該第二儲料器內之該第二裝載支撐件上；及使該標準化容器與該垂直轉運裝置脫離。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該垂直轉運裝置包含一吊重器，該吊重器包含一抓握機構，且其中該方法更包含接合該標準化容器上之一對應突耳以使該標準化容器垂直地位於該吊重器下方。
12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該等第一及第二裝載支撐件之至少一者包含一層架板，該層架板包含一對支腳，該等支腳可彼此相對地移動，且其中該方法更包含使該等支腳彼此相對地移動至該等支腳定位成彼此緊鄰，以固持該標準化容器的一第一架構、使該等支腳呈該等支腳彼此間 隔的一第二架構、及使該垂直轉運裝置及該等標準化容器之其中一者通過該等支腳之間。
13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該垂直轉運裝置包含至少一軌道延伸通過該等第一與第二儲料器之間的該門架，且其中該等裝載支撐件之至少一者可在該等第一與第二儲料器之間沿該軌道移動通過該門架，且其中該方法更包含使該裝載支撐件從該第一儲料器沿該軌道移動通過該門架至該第二儲料器。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該裝載支撐件包含一機殼，該機殼用於圍繞該等標準化容器，且其中該機殼係與該至少一軌道耦接。
15. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該第一儲料器包含複數個彼此垂直對準之第一裝載支撐件，且其中該第二儲料器包含複數個彼此垂直對準之第二裝載支撐件。